37. Объемное и пленочное смесеобразование.

Объёмный способ смесеобразования в неразделённых камерах практически у всех типов двигателей с диаметром цилиндра более 150 мм. Основные достоинства этого способа – простая конструкция камер сгорания, высокая экономичность двигателя при умеренных степенях сжатия (ε=12÷17), хорошие пусковые качества, компактность элементов системы охлаждения. Его недостатки – необходимо обеспечивать высокие значения коэффициента избытка воздуха (α=1.8÷2.2) для достижения полного сгорания топлива и высокие давления впрыскивания топлива. В связи с этим требования к качеству топливной аппаратуры повышаются. Поэтому в двигателях с небольшим объёмом цилиндров (менее 150 мм) применяют другие способы смесеобразования.

Для плёночного смесеобразования необходимо значительную часть (90-95%) впрыскиваемой дозы топлива подавать на стенки камеры сгорания под небольшим углом, обеспечивающим растекание топлива тонким слоем, а около стенки организовать вихри путём перетекания воздуха из пространства над поршнем в камеру внутри самого поршня при ходе сжатия. Интенсивность вихрей будет увеличиваться при приближение поршня к в. м. т. Массивные не охлаждаемые стенки камеры способствуют быстрому воспламенению паров топлива.

38. Классификация топливоподающих систем дизелей

Подача топлива в цилиндр дизеля, последующее распиливание и частичное распределение по объему камеры сгорания производятся топливоподающей аппаратурой, устанавливаемой на двигателе. Поэтому мощностные и экономические показатели новых и эксплуатируемых дизелей в значительной степени зависят от качества работы системы питания. Требования к топливоподающей аппаратуре и основные типы систем питания дизелей

Топливоподающая аппаратура должна обеспечивать эффективное протекание рабочего процесса в цилиндре и получение характеристик, отвечающих условиям работы дизеля на автомобиле. Топливоподающей аппаратурой должны обеспечиваться следующие требования:

1) дозирование порции топлива в соответствии с нагрузочным и скоростным режимами;

2) требуемое качество распыливания и необходимое распределение топлива по камере сгорания;

3) получение оптимальных характеристик и фаз впрыска на всех скоростных и нагрузочных режимах;

4) идентичная подача топлива во всех циклах и во все цилиндры двигателя;

5) длительность работы без изменения начальных регулировок и заметных взносов;

6) соответствие общим конструктивным и эксплуатационным требованиям, предъявляемым к отдельным узлам и механизмам двигателя (наименьшие масса, габаритные размеры и стоимость изготовления, а также удобство обслуживания, регулировки и ремонта). На дизелях в основном используют топливоподающую аппаратуру трех типов:

1) разделенного: насос высокого давления и форсунки конструктивно выполнены отдельно;

2) неразделенного: насос и форсунка объединены в одном узле (насос-форсунка);

3) Common Rail – система, в которых ТНВД поддерживает постоянное высокое давление в рампе.

Топливоподающая аппаратура этих типов может быть разделена в зависимости от метода дозирования топлива на аппаратуру:

1) с дозированием отсечкой, где цикловая подача изменяется плунжерной парой;

2) с дросселированием на впуске, когда количество топлива, поступающего в пространство над плунжером, а следовательно, и цикловая подача меняются дросселирующим устройством.

39. Впрыскивание топлива в дизелях

При рассмотрении процесса впрыскивания топливо нельзя считать несжимаемым. Процессы, сопутствующие впрыскиванию, следует рассматривать как динамические (в основном, отражающие акустические принципы). Кулачковый вал ТНВД, приводимый от коленчатого вала двигателя, перемещает плунжеры топливного насоса, обеспечивая подачу топлива и создавая высокое давление в топливопроводах. Нагнетательный клапан открывается при повышении давления, и волна давления проходит в направлении сопла форсунки со скоростью звука (приблизительно 1400 м/с). По достижении требуемого давления запорная игла рабочего сопла форсунки преодолевает усилие пружины, открывая проходное сечение, и топливо подается через распылительные отверстия в камеру сгорания двигателя. Процесс впрыскивания заканчивается с открытием сливного отверстия в гильзе плунжера. Давление в надплунжерной полости уменьшается, нагнетательный клапан закрывается и давление в топливопроводе снижается до пределов, выбираемых из следующих условий: запорная игла форсунки должна закрываться мгновенно, исключая утечку топлива; колебательные явления в топливопроводах не должны вызывать повторного открытия иглы и становиться причиной кавитационного разрушения.